10 December 2018

News Flash

कुतूहल : मूलद्रव्ये : अ‍ॅल्युमिनिअम विद्युत तारा

या प्रकारच्या तारेमध्ये केंद्रस्थानी पोलाद-तारा व त्यावर अ‍ॅल्युमिनिअम तारांचे आवरण असते.

विद्युतनिर्मिती केंद्रांपासून घरांपर्यंत, कार्यालयापर्यंत किंवा कारखान्यापर्यंत विद्युतपुरवठा करण्यासाठी पारेषण व वितरण तारमार्ग टाकावा लागतो. तारमार्गासाठी अ‍ॅल्युमिनिअम धातूच्या तारा वापरल्या जातात. अन्य धातूंपेक्षा अल्युमिनिअमला का प्राधान्य दिले जाते?

वाहकतेच्या दृष्टीने धातूंमध्ये क्रमांक असे लागतात- चांदी, तांबे, सोने व अ‍ॅल्युमिनिअम. किंमती पाहता तारमार्गासाठी चांदी व सोन्याचा विचार अशक्य, राहिले तांबे व अ‍ॅल्युमिनिअम! अ‍ॅल्युमिनिअमची वाहकता तांब्याच्या सुमारे ६१% व घनता सुमारे ३१% असते. त्यामुळे वाहकता व वजन हे गुणोत्तर अ‍ॅल्युमिनिअमच्या बाबतीत सरस ठरते. तांब्याची किंमत अ‍ॅल्युमिनिअमच्या सुमारे ३-३.५ पट! पारेषण तारमार्गात दोन मनोऱ्यात अंतर (प्रांतर लांबी) ३००-४०० मीटर असते. मनोऱ्याच्या संकल्पनेत प्रांतर लांबी, तारेची घनता हे महत्त्वाचे घटक असतात. अ‍ॅल्युमिनिअमचे वजन तांब्याच्या मानाने कमी असल्याने मनोऱ्यासाठी लागणाऱ्या पोलादाची अन् पर्यायाने खर्चाची बचत होते.

अ‍ॅल्युमिनिअमचे ताण-बल बरेच कमी असते. प्रत्यावर्ती धारा (Alternating Current) प्रणालीत काही विशिष्ट कारणांमुळे विद्युत प्रवाह तारेच्या केंद्रातून न वाहता बाह्य़ आवरणातील तारेतून वाहतो. त्यामुळे पारेषण तारमार्गासाठी ‘पोलाद-प्रबलित अ‍ॅल्युमिनिअमवाही’ पद्धतीची तार वापरली जाते.

या प्रकारच्या तारेमध्ये केंद्रस्थानी पोलाद-तारा व त्यावर अ‍ॅल्युमिनिअम तारांचे आवरण असते. असे केल्याने पोलादामुळे ताणबल मिळते व त्यावरील अ‍ॅल्युमिनिअम तारा विद्युत प्रवाहासाठी वापरात येतात. तारेतून विद्युतप्रवाह चालू असताना त्याचे तापमान वातावरणीय तापमानापेक्षाही वाढते. पोलाद-प्रबलित अल्युमिनिअमवाही तारेच्या काही गुणधर्मामुळे त्यातून विद्युतप्रवाह वाहताना त्याचे तापमान ८५ अंश सेल्सिअसच्या वर जाऊ न देण्याची दक्षता घ्यावी लागते. तापमानाबरोबर तारेतील झोल (sag) वाढतो.

झोल वाढला की तार व जमीन यातील अंतर कमी होते, जे सुरक्षेच्या दृष्टीने योग्य नाही. याचा परिणाम, तारेतून वाहणाऱ्या प्रवाहावर मर्यादा येतात. त्यामुळे विद्युत वाहक तारा अतिभारित होतात. त्यावर ‘उच्च तापमान निम्न झोल’ या नवीन प्रकारच्या तारांमुळे मात करता येते. या प्रकारामध्ये अ‍ॅल्युमिनिअममध्ये काही मिश्रधातू मिसळले जातात, ज्योयोगे तारेचे तापमान २००-२५० अंश सेल्सिअसपर्यंत वाढले तरी तारेचा झोल कमी राहतो, व त्यायोगे तार व जमिनयातील अंतर सुरक्षित राहून तारेतून अधिक विद्युतप्रवाह जाऊ शकतो.

– श्रीनिवास म. मुजुमदार

मराठी विज्ञान परिषद, वि. ना. पुरव मार्ग, चुनाभट्टी, मुंबई २२ 

office@mavipamumbai.org

First Published on March 14, 2018 2:20 am

Web Title: aluminium electrical wires